CN106872907B - 基于遥控启动的故障诊断方法及其系统 - Google Patents

基于遥控启动的故障诊断方法及其系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于遥控启动的故障诊断方法及其系统，以解决无法对带有发动机的设备进行遥控启动及故障诊断的问题。本发明包括：检测端接收到遥控端发送的启动控制信号后，设备整体上电，将蓄电池电压与设定电压进行比较，若高于设定电压则控制发动机启动，反之返回亏电信号；记录发动机启动过程中蓄电池电压下降速率、终点电压、电压下降维持时间、终点电压维持时间和从终点电压到额定电压时的升高速率；根据上次成功启动时所记录的上述参数以及本次蓄电池电压下降速率计算本次最长启动时间；根据最长启动时间、本次蓄电池电压下降速率、终点电压以及前一次发动机正常启动时参数对设备故障部件进行判断。

Description

基于遥控启动的故障诊断方法及其系统
技术领域
本发明涉及故障诊断领域，尤其涉及一种基于遥控启动的故障诊断方法及其系统。
背景技术
由于新技术在发动机上的运用，造成发动机的故障更加的复杂化，发动机的故障也是汽车故障中故障率最高、难点最高的组成部分。
现有遥控启停通常只对发动机进行启停控制，缺乏对于启动系统异常的联动智能诊断。无法通过检测电池电压与使用时间用来检测电池是否亏电，提示用户更换电池。而作为遥控启动系统，特别是超视距的遥控启动系统，有必要对启动异常状态进行智能判断，在启动异常的情况下，防止用户超视距频繁启动发动机，减少对发动机、启动马达、蓄电池的深度损害而不是仅对故障进行报警操作。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于遥控启动的故障诊断方法及其系统，通过遥控启动发动机，利用实时检测统计蓄电池在启动过程中的电压变化规律，智能判定启动过程中的故障点，并将信息进行反馈，使得启动异常信息第一时间反馈给用户，为是否再次启动提供决策参考，减少对发动机、启动马达、蓄电池的深度损害。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于遥控启动的故障诊断方法，执行于遥控端，包括以下步骤：
接收到遥控端发送的启动控制信号后，设备整体上电，将蓄电池电压与设定电压进行比较，若蓄电池电压高于设定电压则控制发动机启动，反之直接返回蓄电池亏电信号；
记录发动机启动过程中蓄电池电压下降速率K2、终点电压U2、蓄电池电压下降维持时间T3、终点电压维持时间T4和从终点电压到额定电压过程中的蓄电池升高速率K升；
根据上一次成功启动时所记录的蓄电池电压下降速率K1、蓄电池电压下降维持时间T1、稳定电压维持时间T2以及本次启动时蓄电池电压下降速率K2计算本次启动的最长启动时间；
根据最长启动时间、本次蓄电池电压下降速率K2、终点电压U2以及前一次发动机正常启动时蓄电池电压下降速率K1、终点电压U1、蓄电池电压下降维持时间T1和稳定电压维持时间T2对设备故障部件进行判断。
进一步地，
最长启动时间的计算方法为：
其中，Kt为温度补充系数，A为常数，T为正常启动时间
T＝T1+T2。
进一步地，对设备故障部件进行判断包括：
超过最长启动时间未成功启动，若蓄电池电压下降速率K2与终点电压U2和上一次发动机成功启动时的蓄电池电压下降速率K1与终点电压U1数据吻合，则判断启动马达或者发动机异常；
超过最长启动时间未成功启动，蓄电池电压下降速率K2大于上一次发动机成功启动时的蓄电池电压下降速率K1，终点电压U2在正常启动时间内接近或者等于上一次发动机成功启动时的终点电压U1，则判定发动机异常；
超过最长启动时间未成功启动，蓄电池电压下降速率K2大于上一次发动机成功启动时的蓄电池电压下降速率K1，终点电压U2在正常启动时间内低于上一次发动机成功启动时的终点电压U1，则提示电池需要更换；
启动过程中，电池电压呈现升高，但升高速率低于B×K升则判定发电机皮带故障，其中B为常数；维持工作后，电池电压始终低于额定电压，判定发电机故障。
进一步地，对设备故障部件进行判断后将判断结果发送至遥控端。
本发明提供了一种基于遥控启动的故障诊断方法，执行于遥控端，包括以下步骤：
向检测端发送启动控制信号；
接收检测端发送过来的判断结果并显示输出。
依托上述方法，本发明还提供了一种基于遥控启动的故障诊断，包括遥控端和检测端；
遥控单元用于向检测端发送启动控制信号，以及用于接收并显示输出判断结果；
检测单元包括：收发模块、比较模块、存储模块、条件模块和诊断模块：
收发模块用于接收遥控端发送的启动控制信号；
比较模块用于将蓄电池电压与设定电压进行比较，若蓄电池电压高于设定电压则控制发动机启动，反之返回蓄电池电池亏电信号；
存储模块用于记录发动机启动过程中蓄电池电压下降速率K2、终点电压U2、蓄电池电压下降维持时间T3、终点电压维持时间T4和从终点电压到额定电压过程中的蓄电池升高速率
条件模块用于根据上一次成功启动时所记录的蓄电池电压下降速率K1、蓄电池电压下降维持时间T1、稳定电压维持时间T2以及本次启动时蓄电池电压下降速率K2计算本次启动的最长启动时间；
诊断模块用于根据最长启动时间、本次蓄电池电压下降速率K2、终点电压U2、前一次发动机正常启动时蓄电池电压下降速率K1、终点电压U1、蓄电池电压下降维持时间T1和稳定电压维持时间T2对设备故障部件进行判断。
进一步地，遥控端和检测端通过无线连接。
进一步地，条件模块中最长启动时间的计算方法为：
其中，Kt温度补充系数，A为常数，T为正常启动时间
T＝T1+T2。
进一步地，诊断模块对设备故障部件进行判断包括：
超过最长启动时间未成功启动，若蓄电池电压下降速率K2与终点电压Y2和上一次发动机成功启动时的蓄电池电压下降速率K1与终点电压Y1数据吻合，则判断启动马达或者发动机异常；
超过最长启动时间未成功启动，蓄电池电压下降速率K2大于上一次发动机成功启动时的蓄电池电压下降速率K1，终点电压U2在正常启动时间内接近或者等于上一次发动机成功启动时的终点电压U1，则判定发动机异常；
超过最长启动时间未成功启动，蓄电池电压下降速率K2大于上一次发动机成功启动时的蓄电池电压下降速率K1，终点电压U2在正常启动时间内低于上一次发动机成功启动时的终点电压U1，则提示电池需要更换；
启动过程中，电池电压呈现升高，但升高速率低于B×K升则判定发电机皮带故障，其中B为常数；维持工作后，电池电压始终低于额定电压，判定发电机故障。
进一步地，收发模块还用于对设备故障部件进行判断后将判断结果返回遥控端。
本发明具有以下有益效果：
通过遥控端启动发动机，利用检测端实时检测统计蓄电池在启动过程中的电压变化规律，智能判定启动过程中的故障点，并将信息进行反馈，使得启动异常信息第一时间反馈给用户，为是否再次启动提供决策参考，减少对发动机、启动马达、蓄电池的深度损害。
下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明基于遥控启动的故障诊断方法执行于检测端的流程图；
图2是本发明优选实施例电池电压变化波形图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
本发明基于遥控启动的故障诊断方法执行于检测端的步骤如图1所示：
步骤S1、接收到遥控端发送的启动控制信号后，设备整体上电，将蓄电池电压与设定电压进行比较，若蓄电池电压高于设定电压则控制发动机启动，反之直接返回蓄电池亏电信号。现有的一键启动都是对车辆整体上电后直接点火使发动机启动，而没有对蓄电池的信息进行监测，因此当发动机点火启动失败时，无法判断是由何种原因导致的。本实施例的一键启动是在车辆整体上电后先检测蓄电池电压，对于蓄电池电压满足发动机点火启动要求的情况才控制发动机启动。当蓄电池电压不足满点火启动要求时，直接返回蓄电池亏电信息给遥控端，用户可直接获取蓄电池亏电信息而不会二次启动造成反复的损伤。
步骤S2、记录发动机启动过程中蓄电池电压下降速率K2、终点电压U2、蓄电池电压下降维持时间T3、终点电压维持时间T4和从终点电压到额定电压过程中的蓄电池升高速率K升。记录启动过程中蓄电池电压变化情况，为判断故障提供必要参数。
步骤S3、根据上一次成功启动时所记录的蓄电池电压下降速率K1、蓄电池电压下降维持时间T1、稳定电压维持时间T2以及本次启动时蓄电池电压下降速率K2计算本次启动的最长启动时间。前一次发动机正常启动的系统是为了满足自我参数学习功能，获得学习值。若车辆为首次启动，启动马达控制继电器上电，在设定时间范围内，蓄电池电压升高，则判定发动机启动成功，若蓄电池下降后稳定到固定值，则判定发动机启动失败，断开启动马达。该设定时间范围可以参考启动马达点火最长参考时间，一般为5秒。
步骤S4、根据最长启动时间、本次蓄电池电压下降速率K2、终点电压U2以及前一次发动机正常启动时蓄电池电压下降速率K1、终点电压Y1、蓄电池电压下降维持时间T1和稳定电压维持时间T2对设备故障部件进行判断。通过将本次启动时蓄电池的变化情况与正常启动时的蓄电池变化情况进行对比综合判断是哪件部件出现了故障。
进一步地，
最长启动时间的计算方法为：
其中，Kt为温度补充系数，A为常数，T为正常启动时间，
T＝T1+T2。
其中，受发动机润滑系统阻力较大，电池容量会下降，启动时电池电压下跌较快，因此需要温度补偿系数Kt进行调整，Tt1与Tt2分别为相邻两次成功启动时，温度存在差异，正常启动的时间的比值，即默认发动机润滑、蓄电池性能仅仅受温度影响后，启动的时间比值。A为常数，根据蓄电池的不同而不同，需要根据所选用的蓄电池来决定A的取值。K＝ΔU/t，即下降速率为单位时间内的蓄电池电压变化大小。
进一步地，对设备故障部件进行判断包括：
超过最长启动时间未成功启动，若蓄电池电压下降速率K2与终点电压U2和上一次发动机成功启动时的蓄电池电压下降速率K1与终点电压U1数据吻合，则判断启动马达或者发动机异常。
超过最长启动时间未成功启动，蓄电池电压下降速率K2大于上一次发动机成功启动时的蓄电池电压下降速率K1，终点电压U2在正常启动时间内接近或者等于上一次发动机成功启动时的终点电压U1，则判定发动机异常。
超过最长启动时间未成功启动，蓄电池电压下降速率K2大于上一次发动机成功启动时的蓄电池电压下降速率K1，终点电压U2在正常启动时间内低于上一次发动机成功启动时的终点电压U1，则提示电池需要更换。
启动过程中，电池电压呈现升高，但升高速率低于B×K升则判定发电机皮带故障，其中B为常数；维持工作后，电池电压始终低于额定电压，判定发电机故障。B为常数，与皮带摩擦系数有关，根据皮带不同，其取值也不同，需根据实际选择决定。
参见图2，图2(a)为正常启动时的电池电压变化曲线，图2(b)电池电压下降速率较正常更快，电池电压上升速率也更快，最终电池电压高于启动前平稳电压，发动机最终还是启动了，但是可以判断，电池容量不足处于亏电状态。图2(c)电池电压亏电导致不能启动，电池电压因自我修复处于缓慢上升的状态，最终电压低于启动电压。
进一步地，对设备故障部件进行判断后将判断结果发送至遥控端。设备的故障会通过无线传输给遥控端，通过遥控端的显示屏显示输出给用户参考。
本发明提供的基于遥控启动的故障诊断方法，执行于遥控端，包括以下步骤：
向检测端发送启动控制信号。
接收检测端发送过来的判断结果并显示输出。
综上，通过遥控端启动发动机，检测端实时检测统计蓄电池在启动过程中的电压变化规律，智能判定启动过程中的故障点，并将信息进行反馈，使得启动异常信息第一时间反馈给用户，为是否再次启动提供决策参考，减少对发动机、启动马达、蓄电池的深度损害。
与上述方法实施例相对应的，下述实施例还公开一种用于执行上述方法的配套系统，包括遥控端和检测端，其中：
遥控单元用于向检测端发送启动控制信号，以及用于接收并显示输出判断结果。
检测单元包括：收发模块、比较模块、存储模块、条件模块和诊断模块：
收发模块用于接收遥控端发送的启动控制信号。
比较模块用于将蓄电池电压与设定电压进行比较，若蓄电池电压高于设定电压则控制发动机启动，反之返回蓄电池电池亏电信号。
存储模块用于记录发动机启动过程中蓄电池电压下降速率K2、终点电压U2、蓄电池电压下降维持时间T3、终点电压维持时间T4和从终点电压到额定电压过程中的蓄电池升高速率K升。
条件模块用于根据上一次成功启动时所记录的蓄电池电压下降速率K1、蓄电池电压下降维持时间T1、稳定电压维持时间T2以及本次启动时蓄电池电压下降速率K2计算本次启动的最长启动时间。
诊断模块用于根据最长启动时间、本次蓄电池电压下降速率K2、终点电压U2、前一次发动机正常启动时蓄电池电压下降速率K1、终点电压U1、蓄电池电压下降维持时间T1和稳定电压维持时间T2对设备故障部件进行判断。
进一步地，遥控端和检测端通过无线连接。可以通过无线连接的方式远程对设备进行启动和故障诊断。该无线连接的方式可以有多种，并不局限于某一种无线连接方式。
进一步地，条件模块中最长启动时间的计算方法为：
其中，Kt温度补充系数，A为常数，T为正常启动时间，
T＝T1+T2。
进一步地，诊断模块对设备故障部件进行判断包括：
超过最长启动时间未成功启动，若蓄电池电压下降速率K2与终点电压U2和上一次发动机成功启动时的蓄电池电压下降速率K1与终点电压U1数据吻合，则判断启动马达或者发动机异常。
超过最长启动时间未成功启动，蓄电池电压下降速率K2大于上一次发动机成功启动时的蓄电池电压下降速率K1，终点电压U2在正常启动时间内接近或者等于上一次发动机成功启动时的终点电压U1，则判定发动机异常。
超过最长启动时间未成功启动，蓄电池电压下降速率K2大于上一次发动机成功启动时的蓄电池电压下降速率K1，终点电压U2在正常启动时间内低于上一次发动机成功启动时的终点电压U1，则提示电池需要更换。
启动过程中，电池电压呈现升高，但升高速率低于B×K升则判定发电机皮带故障，其中B为常数；维持工作后，电池电压始终低于额定电压，判定发电机故障。
进一步地，收发模块还用于对设备故障部件进行判断后将判断结果返回遥控端。
综上，本实施例公开的基于遥控启动的故障诊断系统，通过遥控启动发动机，利用实时检测统计蓄电池在启动过程中的电压变化规律，智能判定启动过程中的故障点，并将信息进行反馈，使得启动异常信息第一时间反馈给用户，为是否再次启动提供决策参考，减少对发动机、启动马达、蓄电池的深度损害。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于遥控启动的故障诊断方法，执行于检测端，其特征在于，包括以下步骤：
接收到遥控端发送的启动控制信号后，设备整体上电，将蓄电池电压与设定电压进行比较，若蓄电池电压高于设定电压则控制发动机启动，反之直接返回蓄电池亏电信号；
记录本次发动机启动过程中蓄电池电压下降速率K2、终点电压U2、蓄电池电压下降维持时间T3、终点电压维持时间T4和从终点电压到额定电压过程中的蓄电池升高速率K升；
根据上一次成功启动时所记录的蓄电池电压下降速率K1、蓄电池电压下降维持时间T1、稳定电压维持时间T2以及本次发动机启动过程中蓄电池电压下降速率K2计算本次启动的最长启动时间；
根据最长启动时间、本次发动机启动过程中蓄电池电压下降速率K2、终点电压U2以及上一次发动机正常启动时蓄电池电压下降速率K1、终点电压U1、蓄电池电压下降维持时间T1和稳定电压维持时间T2对设备故障部件进行判断。
2.根据权利要求1所述的基于遥控启动的故障诊断方法，其特征在于，所述最长启动时间的计算方法为：
其中，Kt为温度补充系数，A为常数，T为正常启动时间，
T＝T1+T2。
3.根据权利要求2所述的基于遥控启动的故障诊断方法，其特征在于，所述对设备故障部件进行判断包括：
超过最长启动时间未成功启动，若本次发动机启动过程中蓄电池电压下降速率K2与终点电压U2和上一次发动机成功启动时的蓄电池电压下降速率K1与终点电压U1数据吻合，则判断启动马达或者发动机异常；
超过最长启动时间未成功启动，本次发动机启动过程中蓄电池电压下降速率K2大于上一次发动机成功启动时的蓄电池电压下降速率K1，若终点电压U2在正常启动时间内接近或者等于上一次发动机成功启动时的终点电压U1，则判定发动机异常；
超过最长启动时间未成功启动，本次发动机启动过程中蓄电池电压下降速率K2大于上一次发动机成功启动时的蓄电池电压下降速率K1，若终点电压U2在正常启动时间内低于上一次发动机成功启动时的终点电压U1，则提示电池需要更换；
启动过程中，电池电压呈现升高，但升高速率低于B×K升则判定发电机皮带故障，其中B为常数；维持工作后，电池电压始终低于额定电压，判定发电机故障。
4.根据权利要求1-3任一所述的基于遥控启动的故障诊断方法，其特征在于，所述对设备故障部件进行判断后：
将判断结果发送至遥控端。
5.一种基于遥控启动的故障诊断方法，执行于遥控端以及检测端，其特征在于，
执行于遥控端，包括以下步骤：
向检测端发送启动控制信号；
接收检测端发送过来的判断结果并显示输出；
执行于检测端，包括以下步骤：
接收到遥控端发送的启动控制信号后，设备整体上电，将蓄电池电压与设定电压进行比较，若蓄电池电压高于设定电压则控制发动机启动，反之直接返回蓄电池亏电信号；
记录本次发动机启动过程中蓄电池电压下降速率K2、终点电压U2、蓄电池电压下降维持时间T3、终点电压维持时间T4和从终点电压到额定电压过程中的蓄电池升高速率K升；
根据上一次成功启动时所记录的蓄电池电压下降速率K1、蓄电池电压下降维持时间T1、稳定电压维持时间T2以及本次发动机启动过程中蓄电池电压下降速率K2计算本次启动的最长启动时间；
根据最长启动时间、本次发动机启动过程中蓄电池电压下降速率K2、终点电压U2以及上一次发动机正常启动时蓄电池电压下降速率K1、终点电压U1、蓄电池电压下降维持时间T1和稳定电压维持时间T2对设备故障部件进行判断。
6.一种基于遥控启动的故障诊断系统，包括遥控端和检测端；
所述遥控端用于向检测端发送启动控制信号，以及用于接收并显示输出判断结果；
所述检测端包括：收发模块、比较模块、存储模块、条件模块和诊断模块：
所述收发模块用于接收遥控端发送的启动控制信号；
所述比较模块用于将蓄电池电压与设定电压进行比较，若蓄电池电压高于设定电压则控制发动机启动，反之返回蓄电池电池亏电信号；
所述存储模块用于记录本次发动机启动过程中蓄电池电压下降速率K2、终点电压U2、蓄电池电压下降维持时间T3、终点电压维持时间T4和从终点电压到额定电压过程中的蓄电池升高速率K升；
所述条件模块用于根据上一次成功启动时所记录的蓄电池电压下降速率K1、蓄电池电压下降维持时间T1、稳定电压维持时间T2以及本次发动机启动过程中蓄电池电压下降速率K2计算本次启动的最长启动时间；
所述诊断模块用于根据最长启动时间、本次发动机启动过程中蓄电池电压下降速率K2、终点电压U2、前一次发动机正常启动时蓄电池电压下降速率K1、终点电压U1、蓄电池电压下降维持时间T1和稳定电压维持时间T2对设备故障部件进行判断。
7.根据权利要求6所述的基于遥控启动的故障诊断系统，其特征在于，所述遥控端和所述检测端通过无线连接。
8.根据权利要求6所述的基于遥控启动的故障诊断系统，其特征在于，所述条件模块中最长启动时间的计算方法为：
其中，Kt温度补充系数，A为常数，T为正常启动时间
T＝T1+T2。
9.根据权利要求8所述的基于遥控启动的故障诊断系统，其特征在于，所述诊断模块的对设备故障部件进行判断包括：
超过最长启动时间未成功启动，若本次发动机启动过程中蓄电池电压下降速率K2与终点电压U2和上一次发动机成功启动时的蓄电池电压下降速率K1与终点电压U1数据吻合，则判断启动马达或者发动机异常；
超过最长启动时间未成功启动，本次发动机启动过程中蓄电池电压下降速率K2大于上一次发动机成功启动时的蓄电池电压下降速率K1，终点电压U2在正常启动时间内接近或者等于上一次发动机成功启动时的终点电压U1，则判定发动机异常；
超过最长启动时间未成功启动，本次发动机启动过程中蓄电池电压下降速率K2大于上一次发动机成功启动时的蓄电池电压下降速率K1，终点电压U2在正常启动时间内低于上一次发动机成功启动时的终点电压U1，则提示电池需要更换；
启动过程中，电池电压呈现升高，但升高速率低于B×K升则判定发电机皮带故障，其中B为常数；维持工作后，电池电压始终低于额定电压，判定发电机故障。
10.根据权利要求6-9任一所述的基于遥控启动的故障诊断系统，其特征在于，所述基于遥控启动的一键启停与故障诊断系统还包括：
所述收发模块还用于对设备故障部件进行判断后将判断结果返回遥控端。
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